JPH06186541A - 表示素子及びその製造方法 - Google Patents

表示素子及びその製造方法

Info

Publication number
JPH06186541A
JPH06186541A JP4337493A JP33749392A JPH06186541A JP H06186541 A JPH06186541 A JP H06186541A JP 4337493 A JP4337493 A JP 4337493A JP 33749392 A JP33749392 A JP 33749392A JP H06186541 A JPH06186541 A JP H06186541A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display
electric field
polymer
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4337493A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidekazu Kobayashi
英和 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP4337493A priority Critical patent/JPH06186541A/ja
Publication of JPH06186541A publication Critical patent/JPH06186541A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲルネットワーク型高分子配向分散型液晶表
示素子において、反射型ディスプレイとして最適な表示
モードを提供する。 【構成】 ゲルネットワーク型高分子配向分散型液晶表
示素子において、液晶中に2色性色素を混合し、かつ反
射層を形成した。さらに表示素子の製造方法として極め
て弱い紫外線を照射する。 【効果】 従来の反射型ディスプレイに比べて2倍以上
明るく、また細かい文字も十分に表示でき、カラー化も
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ、テレ
ビ、野外表示板などに用いられる反射型ディスプレイに
応用される表示素子の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ゲル状高分子を液晶中に配向した状態で
分散する技術については、Hikmet等により研究さ
れている(ヨーロッパ公開特許EP0451905A1
など)。これによれば電界印加により光散乱、電界除去
で透明状態を作り出すことができる。また、Hikme
tらによれば、誘電異方性が負の液晶を用いて、電界印
加で光吸収散乱、電界除去で透明状態を作り出すことが
できると言う(Mol.Cryst.Liq.Crys
t.,1992,Vol.213,PP117−13
1)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし彼らの表示モー
ドでは、反射型ディスプレイとした場合に十分な明るさ
及びコントラストを得ることができない。例えば電界印
加で光散乱するモードにおいては、背景に黒などの光吸
収版を配置するのであるが、素子部の光散乱が弱いため
に十分な明るさが得られない。また電界印加で光吸収散
乱するモードでは、背景に白い紙などを配置するのであ
るが、電界無印加時には色素の吸収がわずかに残り、十
分な明るさが得られない。
【0004】そこで本発明の目的とするところは、反射
型ディスプレイとして最適な表示モードを提供するとこ
ろにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】2枚の電極間にゲル状あ
るいは編み目状高分子が液晶と同じ方向に配向している
表示素子において、電界印加時に光散乱、電界無印加時
に光吸収が生じることを特徴とする。また、前記高分子
及び液晶層の背面に反射層、あるいは波長補正層と反射
層を配置したことを特徴とする。また前記液晶中にカイ
ラル成分を含有していることを特徴とする。また前記液
晶中に2色性色素を含有していることを特徴とする。ま
た前記基板の少なくとも一方に2端子素子あるいは3端
子素子が形成されていることを特徴とする。また上述の
表示素子の製造方法において、前記高分子を形成する高
分子前駆体と2色性色素を含有する液晶の混合物を2枚
の電極付き基板間に封入して、その後液晶相にて10m
W/cm2以下の強度で波長領域が300nmから40
0nmの間である紫外線を照射することを特徴とする。
【0006】次に本発明の詳細を実施例で示す。
【0007】
【実施例】
(実施例1)本実施例では液晶層の背面に反射層を設け
た例を示す。本実施例の表示素子における断面図を図1
に示した。まず表示素子の製造方法を示す。用いた高分
子前駆体に付いてはHikmet等の材料を用いた。す
なわち、
【0008】
【化1】
【0009】である。この高分子前駆体を5%、液晶と
してTL202(メルク社製)を90%、カイラル成分
としてCB15(メルク社製)を2.5%、2色性色素
としてS−344(三井東圧染料社製)を2.5%、そ
れぞれを混合して液晶混合物を得た。これを配向処理
(配向膜3と配向膜7)を施した2枚の電極(透明電極
2と反射性電極8、すなわち一方は反射性の電極を用い
ている)付きの基板1と基板9の間隙(間隙は5μm)
に封入して、液晶相にて紫外線を照射した。紫外線とし
ては、波長域300nmから400nmであり、強度は
2mW/cm2とした。重合時の温度を40℃として2
0分紫外線を照射した。こうして本発明の表示素子を作
製した。こうして作製した表示素子に電界(1KHz矩
形波)を印加したときの電気光学特性を図2の実線で示
した。ここで反射率100%とは、紙を測定系に挿入し
た際の反射率を示している。従来の2色性色素を入れな
いモードについて、背景に黒い吸収板を配置して同様の
測定を行ったところ、図2の破線の様な特性となった。
明らかに本発明のモードが明るいことが分かる。また電
極と反射板を兼ねているため、表示がダブルことがなく
非常にシャープな表示となっている。これは2端子素子
あるいは3端子素子などと組み合わせて掌サイズの電子
機器に登載して小さな文字を表示するにはもってこいの
表示体である。
【0010】ここで用いる高分子前駆体としては、Hi
kmetらがEP0451905A1で提示している高
分子前駆体を用いることができ、そのほかにも1官能あ
るいは多官能性アクリレートあるいはエポキシなど重合
性の部位を持つもので、ゲル状あるいは編み目状の高分
子が形成できるものであれば用いることができる。
【0011】ここで用いる液晶としては、通常のネマチ
ック相あるいはコレステリック相を示す液晶であれば用
いることができる。
【0012】ここで用いる2色性色素としては、用いる
用途によりどのような色素でも用いることができるが、
望ましくは2色比が高く耐光性の良好なもの、たとえば
アントラキノン系がよい。ここで用いるカイラル成分に
ついては、用いる用途によりその種類、混合量を最適化
する必要がある。なぜならば、カイラル成分を多量に入
れると駆動電圧が高くなり駆動しにくくなり、余り少な
いと散乱度が低下するからである。もちろんカイラル成
分は無くとも素子として機能する。
【0013】ここで用いる基板1及び基板9について
は、少なくとも一方は透明である必要がある。材質につ
いては硝子に限らず、樹脂、フィルムの様なものでも用
いることができる。 ここで用いる電極2及び電極8に
ついては、少なくとも一方は透明である必要がある。ま
た一方の電極は反射性の電極であることが望ましい。反
射電極の材質は反射率の高いもの、例えば銀、アルミニ
ウム、ニッケル、クロムなどあるいはこれらの合金など
が利用し易い。
【0014】本実施例における液晶層の厚さについて
は、5μmに限らず用途に応じ最適化する必要がある。
【0015】重合に用いる紫外線については望ましくは
300nmから400nmに発光を持つもので強度は1
0mW/cm2以下が良い。波長域がこれ以下だと重合
しにくいばかりか液晶が分解されてしまう。また、40
0nm以長だと重合しない。強度が10mW/cm2以
上だと、2色性色素が高分子中に取り込まれてしまい、
表示が暗くなる。
【0016】(実施例2)本実施例では液晶層の背面に
波長補正層と反射層を設けた例を示す。図3に本実施例
における表示素子の断面図を示した。本実施例で用いた
材料、製造条件は実施例1と同じである。ただし、カイ
ラル成分は入れない。また、電極2及び電極8について
は2枚とも透明電極を用い、紫外線を照射して素子を作
製した。次に素子の背面に波長補正層10と反射層11
として片面にアルミニウム層を形成した1/4波長板
を、アルミニウム面を素子と反対側になるように配置し
た。こうして作製した表示素子の電気光学特性を図4の
実線として示した。また波長補正板の代わりにアルミニ
ウムの反射板を配置した場合の電気光学特性を図4の破
線として示した。明らかに電界を印加した場合の反射率
が向上し、電界無印加の時の反射率は低くなり、結果と
してコントラストも向上していることが分かる。
【0017】この原理を説明する。カイラル成分を入れ
ない場合については、電界を印加していないとき、入射
光の内、配向方向に偏向した光は色素により効率的に吸
収されるが、これに直交する偏光は色素により吸収され
ずに透過する。そして1/4波長層と反射層により偏光
面を90度ひねられて再び液晶中に入射して、色素によ
り吸収される。このため電界を印加しない場合は1/4
波長層を入れない場合に比べて暗くなる。次に電界を印
加している場合については色素の吸収は生じない代わり
に、液晶と高分子の屈折率のミスマッチによる光散乱が
生じるが、入射光の内配向方向に偏光した光だけが散乱
される。残りの偏光は散乱されずに1/4波長層と反射
層により偏光面を90度ひねられて再び液晶層に入射し
て、液晶と高分子界面により散乱される。このため電界
を印加する場合には1/4波長板を入れない場合に比べ
て良く散乱され明るくなるのである。
【0018】波長補正層については1/4波長層に限ら
ず、反射層と組み合わせて偏光面を90度の奇数倍ひね
り得るもので有ればどのようなものでもかまわない。
【0019】波長補正層、反射層の構成はここに示した
ものに限らず、ここに示したような機能を発揮するもの
であればどのような構成でもかまわない。
【0020】ここではカイラル成分を入れていないが、
わずか入れることも可能である。その際液晶層で偏光面
がねじれるので、それを考慮して波長補正板を配置すれ
ば良い。
【0021】(実施例3)本実施例では先の実施例にお
いて少なくとも一方の基板に2端子素子あるいは3端子
素子を形成する例を示した。図5に本実施例の2端子素
子(MIM素子)を用いた表示素子の断面図を示した。
図6に本発明の実施例の3端子素子(TFT素子)を用
いた表示素子の断面図を示した。
【0022】先の実施例1で説明した液晶混合物を封入
する2端子(MIM)素子付き基板を説明する。基板1
には電極2として透明電極を形成し、表面を配向処理し
た。基板9にはタンタル電極13を形成した後、その表
面を酸化して絶縁層12とした。更にその上に反射性画
素電極8としてクロム層を形成した。このクロム層表面
に配向膜7を形成して配向処理を施した。
【0023】あるいは次に示すようなTFT素子基板を
用いても良い。図6に示したように、基板9にゲート電
極15を形成し、その上にゲート絶縁層18を形成す
る。更にその上に半導体層16、引き続きドレイン電極
17、ソース電極14を形成し、最後に反射性の画素電
極8を形成した後、配向膜7を形成して配向処理を施し
た。
【0024】以上MIM素子基板とTFT素子基板につ
いて説明したが、これらの基板に対して配向処理を施し
た電極付き対向基板1を組み合わせ、電極面を向き合わ
せて間隙5μmで固定した。
【0025】こうして作製した空パネルに先に説明した
液晶混合物を封入して、先の条件で紫外線を照射して高
分子前駆体を光重合して液晶と高分子を相分離させた。
【0026】以上により大容量ディスプレイを製造する
ことができた。
【0027】次に、MIM素子基板を用いた場合にはM
IM素子駆動用信号を印加する(選択期間60マイクロ
秒、非選択期間16ミリ秒)と、非選択期間においても
十分に表示状態を保持でき、動画を表示することができ
た。またTFT素子基板を用いた場合にはTFT駆動用
の信号を印加すると同様に非常に明るい動画を表示する
ことができた。ちなみに表示素子としての比抵抗は2×
(10の11乗)Ωcm、誘電率は4.5であり、上記
の波形を印加した際の電荷保持率は95%以上であっ
た。
【0028】ここで用いる材料は、比抵抗のできるだけ
大きい材料を用いる。
【0029】用いる反射性電極についてはここではアル
ミニウムを用いたが、銀、ニッケル、クロムあるいはこ
れらの合金など光を反射する電極であれば用いることが
できる。また電極を透明なものとし、素子の裏側に反射
板を用いても良い。
【0030】用いる2端子素子あるいは3端子素子につ
いてはここに示した構成のMIM素子あるいはTFT素
子のほか同様の動作を行う素子であればこれらに限らず
用いることができる。たとえば強誘電体を用いた電荷保
持素子も用いることができる。また素子の開口率を高め
ると、よりいっそう明るい表示が得られる。
【0031】本実施例のように2端子素子あるいは3端
子素子を形成した基板に反射層を形成しても良いし、逆
に対向基板側に反射層を形成しても良い。また液晶混合
物中にカイラル成分を入れずに、実施例2の構成におい
て2端子素子あるいは3端子素子を形成した基板を用い
ることもできる。
【0032】配向処理については、液晶が配向するよう
な処理であればどのような方法であっても構わない。も
ちろん配向膜を設けずに基板の素こすりだけでも十分効
果がある。また配向方向については用途に応じ最適化す
る。
【0033】本実施例ではカラーフィルターを設けてい
ないが、図7あるいは図8に示すようにカラーフィルタ
ーを設けるとフルカラー大容量反射型ディスプレイを製
造できる。このとき、カラーフィルター19を形成する
位置はここに示した例に限らず、例えば電極2の上に形
成することもできれば、2端子素子あるいは3端子素子
を形成した基板上に形成することもできる。
【0034】また以上の全ての実施例において、表示素
子面にノングレア処理あるいは表面反射を防止する処理
を施すことにより極めて視角が広がり、表示が見やすく
なる。
【0035】
【発明の効果】以上本発明によれば、ゲル状あるいは編
み目状高分子と液晶を互いに分散した表示素子におい
て、2色性色素と反射層を組み合わせることにより、極
めて明るいコントラストの良好な反射型表示素子を製造
できるようになった。また2端子素子あるいは3端子素
子と組み合わせることにより大容量表示が可能となっ
た。またフルカラー化も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1における表示素子の断面図である。
【図2】 実施例1における表示素子の電気光学特性を
示す図である。実線は実施例1を示し、破線は従来例を
示す。
【図3】 実施例2における表示素子の断面図である。
【図4】 実施例2における表示素子の電気光学特性を
示す図である。実線は実施例2を示し、破線は従来例を
示す。
【図5】 実施例3におけるMIM素子基板を用いた表
示素子の断面図である。
【図6】 実施例3におけるTFT素子基板を用いた表
示素子の断面図である。
【図7】 実施例3におけるカラーフィルターを形成し
た場合のMIM素子基板を用いた表示素子の断面図であ
る。
【図8】 実施例3におけるカラーフィルターを形成し
た場合のTFT素子基板を用いた表示素子の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 基板 2 電極 3 配向膜 4 高分子 5 液晶 6 2色性色素 7 配向膜 8 電極 9 基板 10 波長補正層 11 反射層 12 絶縁層 13 タンタル電極 14 ソース電極 15 ゲート電極 16 半導体層 17 ドレイン電極 18 ゲート絶縁層 19 カラーフィルター

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の電極付き基板間にゲル状あるいは
    編み目状高分子が液晶と同じ方向に配向している表示素
    子において、電界印加時に光散乱、電界無印加時に光吸
    収が生じることを特徴とする表示素子。
  2. 【請求項2】 前記高分子及び液晶層の背面に反射層を
    配置したことを特徴とする請求項1記載の表示素子。
  3. 【請求項3】 前記高分子及び液晶層の背面に、波長補
    正層と反射層を配置したことを特徴とする請求項1記載
    の表示素子。
  4. 【請求項4】 前記液晶中にカイラル成分を含有してい
    ることを特徴とする請求項1記載の表示素子。
  5. 【請求項5】 前記液晶中に2色性色素を含有している
    ことを特徴とする請求項1記載の表示素子。
  6. 【請求項6】 前記基板の少なくとも一方に2端子素子
    あるいは3端子素子が形成されていることを特徴とする
    請求項1記載の表示素子。
  7. 【請求項7】 2枚の電極付き基板間にゲル状あるいは
    編み目状高分子が2色性色素を含有する液晶と同じ方向
    に配向している表示素子において、前記高分子を形成す
    る高分子前駆体と2色性色素を含有する液晶の混合物を
    2枚の電極付き基板間に封入して、その後液晶相にて1
    0mW/cm2以下の強度で波長領域が300nmから
    400nmの間である紫外線を照射することを特徴とす
    る表示素子の製造方法。
JP4337493A 1992-12-17 1992-12-17 表示素子及びその製造方法 Pending JPH06186541A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4337493A JPH06186541A (ja) 1992-12-17 1992-12-17 表示素子及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4337493A JPH06186541A (ja) 1992-12-17 1992-12-17 表示素子及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06186541A true JPH06186541A (ja) 1994-07-08

Family

ID=18309172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4337493A Pending JPH06186541A (ja) 1992-12-17 1992-12-17 表示素子及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06186541A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002249780A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Takashi Kato 液晶組成物、液晶表示素子および液晶表示方法
TWI384056B (zh) * 2008-11-25 2013-02-01 Ind Tech Res Inst 液晶顯示器及其製造方法
CN107861296A (zh) * 2017-12-14 2018-03-30 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板及其制作方法、反射式液晶显示面板

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002249780A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Takashi Kato 液晶組成物、液晶表示素子および液晶表示方法
TWI384056B (zh) * 2008-11-25 2013-02-01 Ind Tech Res Inst 液晶顯示器及其製造方法
CN107861296A (zh) * 2017-12-14 2018-03-30 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板及其制作方法、反射式液晶显示面板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6166791A (en) Reflection-type liquid crystal displaying device having anistropic scattering film
JP3060656B2 (ja) 液晶表示素子
EP0563403B1 (en) Display element and its manufacturing method
KR100397908B1 (ko) 고분자분산형 액정표시패널 및 그 제조방법
US7042536B2 (en) Liquid crystal display element
US6025895A (en) Liquid crystal display with mutually oriented and dispersed birefringent polymer and liquid crystal and random oriented twist alignment
JP2972892B2 (ja) 液晶表示素子
JP3651004B2 (ja) 液晶表示素子およびその製造方法、並びに電子機器
US6271905B1 (en) Reflective liquid crystal display device
JPH05165017A (ja) 表示素子、構成体、及びその製造方法
US6094252A (en) GH LCD having particular parameters and characteristics
JPH08166605A (ja) 液晶表示装置
JP3322397B2 (ja) 積層位相差板
JPH06186541A (ja) 表示素子及びその製造方法
JP3308863B2 (ja) 液晶表示素子
JP3225932B2 (ja) 液晶表示素子の製造方法
JP2767790B2 (ja) 液晶電気光学装置の駆動方法
KR100235168B1 (ko) 반사형 액정 표시 장치
JP3029171B2 (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
JPH06110068A (ja) 液晶表示装置
JPH07239483A (ja) 液晶表示素子
JPH09265094A (ja) 液晶表示素子
JPH0829757A (ja) 表示素子
JPH07333657A (ja) 液晶表示素子
JPH08211369A (ja) 液晶表示素子